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U-Werte- Katalog Einfache Bestimmung des U-Werts von Bauteilen
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U-Werte-Katalog
Einfache Bestimmung des U-Wertsvon Bauteilen
HERAUSGEGEBEN VON
Bundesamt für Energie BFE
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Markus Di Paolantonio, Holliger Consult GmbH, Dorfstrasse 4, CH - 3272 Epsach
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Ingo Bartussek / auremar / Dmitriy Kalinin / gilles lougassi /
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COPYRIGHT
Bundesamt für Energie, 2014
Inhaltsverzeichnis
1. Allgemeines und Methode 2
2. U-Wert-Berechnung 4
3. Vorgehen 7
4. Bestimmung des U-Werts eines Bauteils 8
Jede Tabelle kann einzeln gedruckt,und als Nachweis des U-Werts eines Bauteilsverwendet werden.
3
1 Allgemeines und Methode
Wärme ist eine Form von Energie. Sie fl iesst immer von der höheren Temperatur zur niedrigeren. Bauteile wie Böden, Wände, Decken, Dächer, Fenster und Türen stellen dem Abfl iessen der Wärme einen Widerstand entgegen. Der Wärmestrom durch ein Bauteil wird durch den Wärmedurchgangs-koeffi zienten U (U-Wert) defi niert.
4
Der U-Wert ist das Verhältnis der Wärmestromdichte,
die im stationären Zustand durch das Bauteil fl iesst,
zur Differenz der beiden angrenzenden Umgebungstemperaturen.
Der Wärmedurchgangskoeffi zient eines Bauteils
ist der Kehrwert des Gesamtdurchlasswiderstands.
Die physikalische Einheit des U-Werts
ist Watt pro Quadratmeter und Kelvin:
W/(m2 · K).
Folgende Vorgänge beeinfl ussen
den U-Wert eines Bauteils:
Wärmeübertragung von
der Innenluft auf das Bauteil.
Dieser Vorgang wird mit dem
Wärmeübergangskoeffi zienten hi
beschrieben
Wärmeleitung im Innern
eines Bauteils.
Massgebliche Grösse ist dabei
die Wärmeleitfähigkeit λ (Lambda)
der einzelnen Baustoffe
Wärmeübertragung vom Bauteil
auf die Aussenluft.
Dieser Vorgang wird mit dem
Wärmeübergangskoeffi zienten he
beschrieben.
Es gilt folgende Regel:
Je kleiner der U-Wert,
umso besser ist der Wärmeschutz.
Neben einem proportional abnehmenden
Heizenergiebedarf bringt ein sinkender
U-Wert steigende Oberfl ächentemperatu-
ren. Dadurch steigt die Behaglichkeit
für die Bewohner. Auch die Gefahr
von Oberfl ächenkondensat, als Folge
davon graue Flecken, Schimmelpilz
und muffi ge Gerüche, wird kleiner.
Die Norm SIA 180 « Wärmeschutz,
Feuchteschutz und Raumklima
in Gebäuden» weist maximale
Wärmedurchgangskoeffi zienten für
Behaglichkeit und Feuchteschutz auf.
Die Norm SIA 380/1 « Thermische
Energie im Hochbau » weist Grenz-
und Zielwerte für fl ächenbezogene
Wärmedurchgangskoeffi zienten auf.
Diese Normen und die kantonalen
Wärmedämmvorschriften geben
den Handlungsspielraum für die maximal
zulässigen U-Werte an.
Bild 1
Wärmeübertragung (h)
und Wärmeleitung (λ)
beeinfl ussen den U-Wert
eines Bauteils
Wärme-übertragungaussen he
Wärme-übertragung
innen hi
Wärmeleitung λ
5
2 U-Wert- Berechnung
Das Kapitel U-Wert-Berechnung stellt die Berechnung einfacher Konstruktionen wie z.B. homogener Bauteile dar. Es enthält die notwendigen Grundlagen bzw. Rechengrössen wie Wärmeüber-gangskœffi zienten, Wärmedurchlass-widerstände von Luftschichten und Baustoffkennwerte. Es werden aber auch Hinweise gegeben, wie bei komplizierteren Konstruktionen – z.B. inhomogenen Bauteilen, Wärmebrücken, hinterlüfteten Fassaden und Fussbodenheizungen – vorgegangen werden muss.
6
2.1Homogene Bauteile
Als homogene Bauteile bezeichnet
man Konstruktionen, die aus mehreren
durchgehenden, hintereinander liegenden
Schichten von Baumaterialien bestehen.
Treten regelmässig wiederkehrende
Unterbrechungen wie z.B. Stahlstützen,
Betonpfeiler oder Sparren auf, so handelt
es sich um ein inhomogenes Bauteil
(Kap. 2.2).
Der U-Wert homogener bestehender
oder sanierter Bauteile wird, sofern die
einzelnen Schichten genau bekannt sind,
mit folgender Grundformel berechne t:
d1…dn
Dicke des jeweiligen Baumaterials in m
hi, he
Wärmeübergangskoeffizienten
in W/(m2 · K)
λ1…λn
Wärmeleitfähigkeit des jeweiligen
Baumaterials in W/(m · K)
Rg
Wärmedurchlasswiderstand
von Luftschichten
Bild 2
U-Wert-Berechnung am Beispiel
eines Zweischalenmauerwerks
Innenputz
Backstein
Wärmedämmungz.B. mit λ = 0.036 W/(m·K) – 16 cm
(oder 2 x 8 cm)
Backstein
Aussenputz
0.0150.15
0.440.70
d =
λ =
m
W/(m2·K)
0.16
0.036
0.020.12
0.440.87
he =25 W/(m2·K)
hi =8 W/(m2·K)
e i
U=1
1hi+d1𝜆𝜆1+d2𝜆𝜆2
+…+Rg+…+dn𝜆𝜆n
+1he
W/(m2·K)
U=1
18
+ 0.020.87
+ 0.120.44
+ 0.160.036
+ 0.150.44
+ 0.0150.70
+ 125
U=1
5.26W/(m2·K) = 0.19 W/(m2·K)
Neues Bauteil
Neue Dämmschicht
Bestehendes Bauteil
i = innen
e = aussen
U=1
1hi+d1𝜆𝜆1+d2𝜆𝜆2
+…+Rg+…+dn𝜆𝜆n
+1he
W/(m2·K)
U=1
18
+ 0.020.87
+ 0.120.44
+ 0.160.036
+ 0.150.44
+ 0.0150.70
+ 125
U=1
5.26W/(m2·K) = 0.19 W/(m2·K)
7
2.2 Inhomogene Bauteile
Bei inhomogenen Bauteilen laufen eine
oder mehrere Schichten von Baumaterialien
nicht über die ganze Fläche durch, sondern
werden in regelmässigem Abstand durch
andere Bauteile unterbrochen, die im
Allgemeinen bessere Wärmeleiter sind
(siehe Bild 3). Solche Unterbrechungen
verschlechtern den U-Wert und sind
deshalb zu berücksichtigen. Ein vereinfach-
tes Verfahren zur Berechnung des
Wärmedurchgangswiderstandes eines
Bauteils aus homogenen und inhomogenen
Schichten ist in der Norm SN EN
ISO 6946 enthalten. Bei komplizierten
Konstruktionen und bei häufigen
Wärmebrücken (z.B. Aluminiumunterkonst-
ruktion bei hinterlüfteten Fassaden)
ist der U-Wert entweder durch Messungen
oder Zertifikate, mit Hilfe von Rechenpro-
grammen oder mit dem Wärmebrückenka-
talog zu bestimmen.
Bild 3
Beispiele inhomogener
Bauteile
Täfer
Lattung / Leitungen
Dampfsperre
Wärmedämmung
Sparren
Unterdach
Konterlattung
Hinterlüftung
Lattung
Dacheindeckung
i e
Innenverkleidung
Lattung / Leitungen
Dampfbremse
Wärmedämmung (variabel)
Wärmedämmung (fix)
Riegel
Holzfaserplatte
Hinterlüftung
Aussenverkleidung
i e
8
Bild 3
Beispiele inhomogener
Bauteile
9
3 Vorgehen
10
Vorgehen Schematische Illustrationen gültig für Wand, Dach und Boden
ERSTER SCHRITT
Wahl der Bauweise
ZWEITER SCHRITT
Wahl der Ausführung
DRITTER SCHRITT
Wahl des Faktors λUnd der Dicke
des Dämmstoffs
WAHL DER BAUWEISESchematische Illustrationen gültig für Wand, Dach und Boden
BetonZementsteinKalksandstein
Backstein
Porenbetonstein
Holzbau (Skelettbau,Bauteile oder Massivbau) Metallbau
i e
i e
i e
i e
e
i
e
i
e
i
i
e
9
Beton / Zementstein / Kalksandstein
Neubauten Sanierungen
Dickedes Bauteils
HomogenesBauteil
InhomogenesBauteil
Dicke des Dämmstoffsauf dem bestehendenBauteil Wd (λ 0.04)
HomogenesBauteil
InhomogenesBauteil
≤ 30 cm T7 T8 0 cm T6 T8
> 30 cm T6 T7 0 ≤ 1 cm T6 T7
1 ≤ 2 cm T5 T6
2 ≤ 4 cm T4 T5
4 ≤ 6 cm T3 T4
6 ≤10 cm T2 T3
10 ≤ 14 cm T1 T2
>14 cm T1 T1
Entsprechende Tabelle wählen(Art und Dicke des Bauteils)
Entsprechende Tabelle wählen (Dicke des Dämmstoffs auf dem bestehenden Bauteil und Art der neuen Wand)
WAHL DER AUSFÜHRUNGSchematische Illustrationen gültig für Wand, Dach und Boden
Backstein
Neubauten Sanierungen
Dickedes Bauteils
HomogenesBauteil
InhomogenesBauteil
Dicke des Dämmstoffsauf dem bestehendenBauteil Wd (λ 0.04)
HomogenesBauteil
InhomogenesBauteil
< 18 cm T6 T7 0 cm T6 T8
18 > 30 cm T5 T6 0 ≤ 1 cm T6 T7
> 30 cm T5 T5 1 ≤ 2 cm T5 T6
2 ≤ 4 cm T4 T5
4 ≤ 6 cm T3 T4
6 ≤10 cm T2 T3
10 ≤ 14 cm T1 T2
>14 cm T1 T1
Entsprechende Tabelle wählen(Art und Dicke des Bauteils)
Entsprechende Tabelle wählen (Dicke des Dämmstoffs auf dem bestehenden Bauteil und Art der neuen Wand)10
Tabelle T6 W/(m2K) Bauteil:
Dämmstoffdicke (m) d = 0.10 d = 0.12 d = 0.14 d = 0.16 d = 0.18 d = 0.20 d = 0.22 d = 0.24 d = 0.26 d = 0.28 d = 0.30 d = 0.32 d = 0.34
Lam
bda λ
0.046 0.39 0.34 0.30 0.27 0.25 0.22 0.21 0.19 0.18 0.17 0.15 0.14 0.13
0.044 0.37 0.32 0.29 0.26 0.24 0.21 0.20 0.18 0.17 0.16 0.15 0.14 0.12
0.042 0.36 0.31 0.28 0.25 0.23 0.20 0.19 0.17 0.16 0.15 0.14 0.13 0.12
0.040 0.34 0.30 0.27 0.24 0.22 0.20 0.18 0.17 0.16 0.15 0.13 0.12 0.11
0.038 0.33 0.29 0.26 0.23 0.21 0.19 0.17 0.16 0.15 0.14 0.13 0.12 0.11
0.036 0.32 0.27 0.24 0.22 0.20 0.18 0.16 0.15 0.14 0.13 0.12 0.11 0.10
0.034 0.31 0.26 0.24 0.21 0.19 0.17 0.16 0.15 0.14 0.13 0.12 0.11 0.10
0.032 0.30 0.26 0.23 0.20 0.18 0.17 0.15 0.14 0.13 0.12 0.11 0.10 0.09
0.030 0.29 0.25 0.22 0.19 0.18 0.16 0.15 0.14 0.13 0.12 0.11 0.10 0.09
0.028 0.27 0.24 0.21 0.19 0.17 0.15 0.14 0.13 0.12 0.11 0.10 0.10 0.09
0.026 0.26 0.23 0.20 0.18 0.16 0.15 0.14 0.12 0.12 0.11 0.10 0.09 0.08
0.024 0.25 0.22 0.19 0.17 0.16 0.14 0.13 0.12 0.11 0.10 0.10 0.09 0.08
0.022 0.24 0.20 0.18 0.16 0.14 0.13 0.12 0.11 0.10 0.10 0.09 0.08 0.07
0.020 0.22 0.19 0.17 0.15 0.13 0.12 0.11 0.10 0.10 0.09 0.08 0.07 0.07
01 BetonZementstein Kalksandstein
02Backstein
03Porenbetonstein
04Holzbau (Skelettbau, Bauteile oder Massivbau) Metallbau
Sanierungenalle Wandarten
> 30 cm, homogene Wand ≤ 18 cm, inhomogene Wand – 4 ≤ 8 cm, inhomogene Wand ≤ 4 cm, homogene Wand
0 ≤ 1 cm, inhomogene Wand
Wand gegen Erdreich Wand gegen unbeheizte Räume
Wand gegen aussen
Decke gegen Erdreich Decke gegen unbeheizte Räume
Decke gegen aussen Dämmstoff 1: λ: W/mK
Decke oder Dach gegen Erdreich
Decke / Dach gegen unbeheizte Räume
Decke / Dach gegen aussen
Dämmstoff 2: λ: W/mK
Für ein homogenes Bauteil: Verschlechterung des U-Werts für Fassadenanker bei hinterlüfteten Fassaden (Wärmebrückenkatalog, BFE, 2002, Kapitel 6.2) W/(m2K)
Wärmebrückennachweis ja nein
Grenzwert für U-Wert (kantonale Gesetzgebung oder SIA 380/1) W/(m2K) U-Wert des Bauteils: W/(m2K)17
Zum Beispiel
11
4 Bestimmung des U-Werts eines Bauteils
12
WAHL DER BAUWEISESchematische Illustrationen gültig für Wand, Dach und Boden
BetonZementsteinKalksandstein
Backstein
Porenbetonstein
Holzbau (Skelettbau,Bauteile oder Massivbau) Metallbau
i e
i e
i e
i e
e
i
e
i
e
i
i
e
13
Beton / Zementstein / Kalksandstein
Neubauten Sanierungen
Dickedes Bauteils
HomogenesBauteil
InhomogenesBauteil
Dicke des Dämmstoffsauf dem bestehendenBauteil Wd (λ 0.04)
HomogenesBauteil
InhomogenesBauteil
≤ 30 cm T7 T8 0 cm T6 T8
> 30 cm T6 T7 0 ≤ 1 cm T6 T7
1 ≤ 2 cm T5 T6
2 ≤ 4 cm T4 T5
4 ≤ 6 cm T3 T4
6 ≤10 cm T2 T3
10 ≤ 14 cm T1 T2
>14 cm T1 T1
Entsprechende Tabelle wählen(Art und Dicke des Bauteils)
Entsprechende Tabelle wählen (Dicke des Dämmstoffs auf dem bestehenden Bauteil und Art der neuen Wand)
WAHL DER AUSFÜHRUNGSchematische Illustrationen gültig für Wand, Dach und Boden
Backstein
Neubauten Sanierungen
Dickedes Bauteils
HomogenesBauteil
InhomogenesBauteil
Dicke des Dämmstoffsauf dem bestehendenBauteil Wd (λ 0.04)
HomogenesBauteil
InhomogenesBauteil
< 18 cm T6 T7 0 cm T6 T8
18 > 30 cm T5 T6 0 ≤ 1 cm T6 T7
> 30 cm T5 T5 1 ≤ 2 cm T5 T6
2 ≤ 4 cm T4 T5
4 ≤ 6 cm T3 T4
6 ≤10 cm T2 T3
10 ≤ 14 cm T1 T2
>14 cm T1 T1
Entsprechende Tabelle wählen(Art und Dicke des Bauteils)
Entsprechende Tabelle wählen (Dicke des Dämmstoffs auf dem bestehenden Bauteil und Art der neuen Wand)14
WAHL DER AUSFÜHRUNGSchematische Illustrationen gültig für Wand, Dach und Boden
Porenbetonstein
Neubauten Sanierungen
Dickedes Bauteils
HomogenesBauteil
InhomogenesBauteil
Dicke des Dämmstoffsauf dem bestehendenBauteil Wd (λ 0.04)
HomogenesBauteil
InhomogenesBauteil
≤ 18 cm T4 T5 0 cm T6 T8
18 ≤ 25 cm T5 T4 0 ≤ 1 cm T6 T7
25 ≤ 35 cm T2 T3 1 ≤ 2 cm T5 T6
> 35 cm T1 T2 2 ≤ 4 cm T4 T5
4 ≤ 6 cm T3 T4
6 ≤ 10 cm T2 T3
10 ≤ 14 cm T1 T2
>14 cm T1 T1
Entsprechende Tabelle wählen(Art und Dicke des Bauteils)
Entsprechende Tabelle wählen (Dicke des Dämmstoffs auf dem bestehenden Bauteil und Art der neuen Wand)
Holzbau (Skelettbau, Bauteile oder Massivbau) Metallbau
Neubauten Sanierungen
Dickedes Bauteils
HomogenesBauteil
InhomogenesBauteil
Dicke des Dämmstoffsauf dem bestehendenBauteil Wd (λ 0.04)
HomogenesBauteil
InhomogenesBauteil
Ossature bois T7 T8 0 cm T6 T8
Constr. en métal T7 T8 0 ≤ 1 cm T6 T7
≤ 4 cm T7 T8 1 ≤ 2 cm T5 T6
4 ≤ 8 cm T6 T7 2 ≤ 4 cm T4 T5
8 ≤ 12 cm T5 T6 4 ≤ 6 cm T3 T4
> 12 cm T4 T5 6 ≤ 10 cm T2 T3
10 ≤ 14 cm T1 T2
>14 cm T1 T1
Entsprechende Tabelle wählen(Art und Dicke des Bauteils)
Entsprechende Tabelle wählen (Dicke des Dämmstoffs auf dem bestehenden Bauteil und Art der neuen Wand) 15
Tab
elle
T1
W/(
m2 K
)Ba
utei
l:
Däm
mst
off
dic
ke (
m)
d =
0.1
0 d
= 0
.12
d =
0.1
4 d
= 0
.16
d =
0.1
8 d
= 0
.20
d =
0.2
2 d
= 0
.24
d =
0.2
6 d
= 0
.28
d =
0.3
0 d
= 0
.32
d =
0.3
4
Lambda λ
0.04
60.
19
0.18
0.
17
0.16
0
.15
0.1
4 0
.13
0.1
3 0
.12
0.1
1 0
.11
0.1
0 0
.10
0.04
4 0
.19
0.1
7 0
.16
0.1
5 0
.14
0.1
4 0
.13
0.1
2 0
.12
0.1
1 0
.11
0.1
0 0
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0.04
2 0
.18
0.1
7 0
.16
0.1
5 0
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0.1
3 0
.13
0.1
2 0
.11
0.1
1 0
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0.1
0 0
.09
0.04
0 0
.18
0.1
7 0
.16
0.1
4 0
.14
0.1
3 0
.12
0.1
2 0
.11
0.1
0 0
.10
0.0
9 0
.09
0.03
8 0
.17
0.1
6 0
.15
0.1
4 0
.13
0.1
2 0
.12
0.1
1 0
.11
0.1
0 0
.10
0.0
9 0
.08
0.03
6 0
.17
0.1
6 0
.15
0.1
4 0
.13
0.1
2 0
.11
0.1
1 0
.10
0.1
0 0
.09
0.0
9 0
.08
0.03
4 0
.17
0.1
5 0
.14
0.1
3 0
.13
0.1
2 0
.11
0.1
0 0
.10
0.0
9 0
.09
0.0
8 0
.08
0.03
2 0
.16
0.1
5 0
.14
0.1
3 0
.12
0.1
1 0
.11
0.1
0 0
.10
0.0
9 0
.09
0.0
8 0
.08
0.03
0 0
.16
0.1
5 0
.14
0.1
3 0
.12
0.1
1 0
.11
0.1
0 0
.09
0.0
9 0
.08
0.0
8 0
.07
0.02
8 0
.16
0.1
4 0
.13
0.1
2 0
.12
0.1
1 0
.10
0.1
0 0
.09
0.0
9 0
.08
0.0
8 0
.07
0.02
6 0
.15
0.1
4 0
.13
0.1
2 0
.11
0.1
0 0
.10
0.0
9 0
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0.02
4 0
.15
0.1
4 0
.13
0.1
2 0
.11
0.1
0 0
.10
0.0
9 0
.09
0.0
8 0
.08
0.0
7 0
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0.02
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3 0
.12
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1 0
.10
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0 0
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8 0
.08
0.0
8 0
.07
0.0
7 0
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0.02
0 0
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0.1
2 0
.12
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1 0
.10
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9 0
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8 0
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Ich will mehr wissen
www.aee.ch (D-F) AEE Agentur für erneuerbare Energienund Energieeffizienz
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www.energybox.ch Beurteilen Sie Ihren Stromverbrauch
www.erdgas.ch Informationen über Erdgas
www.erdoel-vereinigung.ch (D-F) Informationen über Heizen mit Öl
www.fernwaerme-schweiz.ch (D-F) Verband Fernwärme Schweiz
www.fws.ch Fachvereinigung Wärmepumpen Schweiz
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www.geothermie.ch Schweizerische Vereinigung für Geothermie
www.gh-schweiz.ch Gebäudehülle Schweiz
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EnergieSchweiz, Bundesamt für Energie BFE,
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![Anhang I Stoffliste MAK-Werte und TRK-Werte · PDF fileAnhang I/2007 Stoffliste (MAK-Werte und TRK-Werte) In der Stoffliste werden folgende Abkürzungen und Symbole verwendet [ ] CAS-No.](https://static.fdokument.com/doc/165x107/5a79e6607f8b9ab83f8c4d69/anhang-i-stoffliste-mak-werte-und-trk-werte-anhang-i2007-stoffliste-mak-werte.jpg)
